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Fluides_complexes

           

Responsables du stage et/ou thèse : L. Bocquet (Pr.)  /  C. Barentin (MCF) Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser. Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser. http://www-lpmcn.univ-lyon1.fr/~lbocquet/ 04 72 44 82 53  /  04 72 44 82 28 Lieu du stage: LPMCN, Univ. Lyon 1, (48.78, 4.87).

Ecoulements de fluides complexes en micro-canal

Les fluides complexes tels que les gels, les mousses, les émulsions ou les suspensions colloïdales sont des fluides généralement non-newtoniens, caractérisés par une rhéologie complexe. En particulier, la viscosité de ces systèmes dépend du taux de cisaillement (systèmes dit rhéo-fluidifiant ou rhéo-épaississant). Ces non-linéarités conduisent à des écoulements particuliers tels que des écoulements bouchons. Elles conduisent également à l’existence de bandes de cisaillement ou de phénomènes de glissement à la paroi. Bien que ces fluides soient largement utilisés dans la vie pratique, une compréhension fondamentale de leurs écoulements est toujours manquante.

Par une technique classique de micro-PIV (particle image velocimetry), nous proposons d’étudier expérimentalement les profils de vitesse au sein de gels (laponite, carbogel), qui sont des fluides à seuil, en fonction du taux de cisaillement moyen imposé et ce pour différentes tailles de micro-canal. Ces mesures permettront d’étudier les éventuels effets de taille finie [1] et de sonder ainsi les tailles caractéristiques mises en jeu dans le gel cisaillé. Nous nous intéresserons également à l’influence de l’état des surfaces (lisses ou rugueuses) sur l’écoulement de ces gels confinés ; des études récentes ont en effet montré que l’état de surface des parois pouvait modifier profondément la rhéologie [1,2].
Nous serons également amenés à utiliser un dispositif d’ascension capillaire qui permet de sonder, de manière astucieuse, les propriétés de glissement et les propriétés rhéologiques de ces fluides complexes [3].

De gauche à droite : Dispositif permettant de mesurer des profils de vitesse de fluides confinés en micro-canal. Exemples de profils de vitesse obtenus avec des émulsions de différentes concentrations ( (a) en dessous de la concentration de jamming et (b) au dessus du jamming) extraits de la référence [1]

Références :
[1]] J. Goyon, A. Colin, G. Ovarlez, A. Ajdari, L. Bocquet Nature, 454 84 (2008)
[2] T. Gibaud, C. Barentin, S. Manneville, Phys. Rev. Lett. 101 258302 (2008)
[3] Thèse de Laure Petit: "Processus dynamique au sein de matériaux vitreux mous" (2009)